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COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO DE UNA FACHADA · PDF filecomportamiento energÉtico de una fachada ventilada en la zona climatica del pais vasco febrero - 2013 Área térmica pág. 2

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  • COMPORTAMIENTO ENERGTICO DE UNA FACHADA VENTILADA EN LA ZONA CLIMATICA DEL PAIS VASCO

    Ensayos de caracterizacin trmica en condiciones exteriores

    mediante una clula Paslink, de una fachada ventilada con aplacado cermico como solucin de rehabilitacin

    rea Trmica Laboratorio de Control de Calidad en la Edificacin del Gobierno Vasco

    Aguirrelanda 10, 01013, Vitoria-Gasteiz T. 34 945 26 89 33

    [email protected]

    Febrero 2013

    mailto:[email protected]

  • COMPORTAMIENTO ENERGTICO DE UNA FACHADA VENTILADA EN LA ZONA CLIMATICA DEL PAIS VASCO

    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 2 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

    Aguirrelanda 10, 01013, Vitoria-Gasteiz. [email protected]

    OBJETO DEL ESTUDIO El estudio realizado evala el comportamiento trmico dinmico de una fachada ventilada con aplacado cermico como solucin de rehabilitacin en la climatologa del Pas Vasco. Para ello, se han realizado ensayos de caracterizacin trmica en condiciones exteriores, mediante una clula de ensayos PASLINK. Se ha analizado y comparado el comportamiento trmico de un muro base de doble hoja, el muro rehabilitado con fachada ventilada cermica y el muro rehabilitado con cmara no ventilada como soluciones de rehabilitacin. SISTEMA CONSTRUCTIVO (FACHADA LIGERA VENTILADA) La fachada ligera ventilada es un sistema que consta de un revestimiento exterior, una subestructura metlica portante anclada a la fachada original o forjados del edificio, una cmara de aire y aislamiento trmico. Aunque se obtienen mejoras en el comportamiento trmico respecto al muro base, esta cmara de aire est ventilada y evacua calor. Esto se debe, por una parte, al efecto chimenea: el aire que entra en la cmara es calentado por la radiacin solar, y por lo tanto, se crea un movimiento de aire de flujo ascendente dentro de la cmara. Por otra parte, se debe al efecto del viento sobre la fachada que impulsa la entrada de aire exterior a travs de las juntas de las placas cermicas, enfriando el aire de la cmara.

    Movimiento de aire debido al calentamiento de aire por la radiacin

    solar

    Movimiento de aire debido a la impulsin del viento por las juntas del

    aplacado

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  • COMPORTAMIENTO ENERGTICO DE UNA FACHADA VENTILADA EN LA ZONA CLIMATICA DEL PAIS VASCO

    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 3 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

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    Mediante ste estudio se ha querido cuantificar y valorar dichos efectos, adems de las mejoras obtenidas respecto al muro base. Las tres tipologas de fachada ensayadas son las siguientes:

    - Muro base (MB): Fachada convencional de doble hoja cermica muro a rehabilitar .

    - Solucin de rehabilitacin 1: Fachada ventilada (FV). Aislamiento de lana de roca, cmara de aire ventilada y revestimiento exterior de aplacado cermico.

    - Solucin de rehabilitacin 2: Fachada Ventilada Cerrada (FVC). Aislamiento de lana de roca, cmara de aire no ventilada y revestimiento exterior de aplacado cermico con juntas estancas.

    Tipologas de fachada ensayadas

    Fabricacin muro exterior caravista Sensores en lado interior del caravista

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    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 4 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

    Aguirrelanda 10, 01013, Vitoria-Gasteiz. [email protected]

    Fabricacin tabique interior ladrillo hueco doble Detalle de Sensores en cmara de aire

    Raseado de cara interior Colocacin del muro en Clula Paslink

    Muro base de doble hoja cermica (muro a rehabilitar)

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    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 5 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

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    Colocacin de sensores en caravista Montaje de la capa aislante

    Colocacin de sensores en capa aislante y Colocacin del aplacado cermico del anclaje de la perfilera para el aplacado

    Construccin de la fachada ventilada sobre el muro base

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  • COMPORTAMIENTO ENERGTICO DE UNA FACHADA VENTILADA EN LA ZONA CLIMATICA DEL PAIS VASCO

    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 6 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

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    Fachada ligera ventilada de aplacado cermico.

    PROCEDIMIENTO DE MEDICIN DEL COMPORTAMIENTO TRMICO Para conocer el comportamiento energtico de los sistemas de rehabilitacin se ha construido un muro base y se ha ensayado en condiciones exteriores. Posteriormente, se ha rehabilitado este muro base con la solucin de fachada ligera ventilada y se ha vuelto a ensayar. Finalmente, se ha procedido al sellado de juntas de las placas cermicas y el permetro de la muestra para obtener una cmara estanca y proceder a un tercer ensayo. Los ensayos consisten en medir los flujos de calor a travs de la muestra con gran precisin, as como la evolucin de las temperaturas superficiales y de ambiente asociadas durante un periodo de tiempo prolongado. Dichos ensayos permiten la obtencin de resultados fiables de la transmitancia trmica, el factor solar y la capacidad trmica, en rgimen dinmico y en condiciones ambientales reales. Dichas caractersticas dinmicas posibilitan simular el funcionamiento real del muro indistintamente de las condiciones ambientales originales del ensayo con el mtodo de diferencias finitas. Para ello, se han aplicado los procedimientos de anlisis desarrollados por la red europea PASLINK EEIG, actualmente denominada DYNASTEE, publicados en Van Dick, H.A.L. and Van Der Linden, G.P. PASLINK Calibration and component test procedures. TNO, Delf, 1995. Estn definidos los protocolos estndar de ensayo, as como el tratamiento y anlisis de datos mediante la tcnica denominada identificacin de parmetros. La sala de ensayos es bsicamente un calormetro que permite cuantificar con fiabilidad los intercambios energticos (ganancias y prdidas) entre el ambiente interior (controlado) y el ambiente exterior (libre), diferenciando los intercambios de calor a travs de la muestra, frente a los que se producen por el resto de paredes del equipo.

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  • COMPORTAMIENTO ENERGTICO DE UNA FACHADA VENTILADA EN LA ZONA CLIMATICA DEL PAIS VASCO

    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 7 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

    Aguirrelanda 10, 01013, Vitoria-Gasteiz. [email protected]

    RESULTADOS A continuacin se muestran los resultados de los ensayos realizados: Incidencia del viento y la radiacin solar en la cmara de aire ventilada Como se ha visto anteriormente, el funcionamiento terico de la fachada ligera ventilada, la ventilacin de la cmara de aire se debe a la incidencia del viento y la radiacin solar. Para valorar cada efecto por separado se recogen a continuacin los datos de un rango representativo de 60 horas en las que se pueden ver dos das completos, con instantes donde predomina el viento y otros donde predomina la radiacin solar.

    En la anterior grfica se relacionan la radiacin solar y la velocidad del aire en la cmara. El aumento de la velocidad en la cmara es instantneo en cuanto incide la radiacin solar en la fachada, como se ve en las horas 250 y sobre todo en la hora 275 cuando la velocidad del viento es mnima. Sin embargo, cuando la radiacin solar desaparece sigue habiendo una velocidad de aire significativa en la cmara; provocada por la entrada de aire a travs de las juntas del aplacado tal como se ve en la siguiente grfica en los mismos instantes. Esto se aprecia claramente en los intervalos que no hay radiacin(grfica siguiente): por una parte, en la hora 265 con un pico de viento exterior importante que aumenta la velocidad del aire en la cmara, y por otra, en la hora 290 donde al haber una velocidad del viento menor que reduce en la cmara.

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  • COMPORTAMIENTO ENERGTICO DE UNA FACHADA VENTILADA EN LA ZONA CLIMATICA DEL PAIS VASCO

    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 8 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

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    Funcionamiento de las soluciones de rehabilitacin

    Para comprender el funcionamiento de las dos soluciones de rehabilitacin se ha elegido como da representativo el 29 de enero debido a las bajas temperaturas exteriores y a la radiacin solar significativa este da. Ya que favorece el salto trmico y muestra el potencial solar en invierno. En las siguientes grficas se recoge el perfil de temperaturas en la hora con mayor radiacin solar (13h) y la de mayor salto trmico (08h) en ambas soluciones. Sealar las diferencias existentes entre las dos soluciones constructivas, visibles en la temperatura de la cmara de aire y en la temperatura de la superficie exterior de la hoja principal de ladrillo.

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  • COMPORTAMIENTO ENERGTICO DE UNA FACHADA VENTILADA EN LA ZONA CLIMATICA DEL PAIS VASCO

    Febrero - 2013 rea Trmica Pg. 9 / 18 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACIN DEL GOBIERNO VASCO

    Aguirrelanda 10, 01013, Vitoria-Gasteiz. [email protected]

    Comportamiento energtico en rgimen dinmico Para analizar el comportamiento energtico en rgimen dinmico se han simulado por el mtodo de diferencias finitas el muro bas